package heapdemo;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:优先级队列的模式实现（底层逻辑是堆）
 * User: 87111
 * Date: 2025-09-11
 * Time: 16:02
 */
public class MyHeap {
    public int[] elem;
    public int userSize;

    public MyHeap() {
        elem = new int[10];
    }

    //给一个数组创建一个堆
    public void createHeap(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            elem[i] = arr[i];
            userSize++;
        }
    }

    //创建大根堆(利用向下调整的思维)
    //时间复杂度：O(N)
    public void createBigHeap() {
        for (int parent = (userSize -1-1)/2; parent >= 0; parent--) {
            siftDown(parent,userSize);
        }
    }

    //向下调整
    public void siftDown(int p, int userSize) {
        int child = 2*p + 1;
        while(child < userSize) {
            //判断是否存在右节点，存在的话再判断节点的值是否大于左节点
            if(child+1 < userSize && elem[child] < elem[child+1]) {
                child = child+1;
            }
            //此时child是左右节点中的最大值的下标
            if(elem[child] > elem[p]) {
                swap(child,p);
                p = child;
                child = 2 * p +1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    //交换两个元素位置
    public void swap(int i, int j) {
        int tmp = elem[i];
        elem[i] = elem[j];
        elem[j] = tmp;
    }

    //插入元素(将元素放到最后一个位置）
    public void offer(int val) {
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
        }
        //进行向上调整
        elem[userSize] = val;
        siftUp(userSize);
        userSize++;
    }

    //判断栈是否满了
    public boolean isFull() {
        return userSize == elem.length;
    }

    //向上调整
    //利用向上调整创建的大根堆时间复杂度为：O(N*logN)
    public void siftUp(int child) {
        int p = (child - 1) / 2;
        while(p >= 0) {
            if(elem[p] < elem[child]) {
                swap(p,child);
                child = p;
                p = (child - 1) / 2;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    //删除元素(从根节点开始删除)
    //原理：将根节点元素与最后一个元素交换位置
    public int poll() {
        if(isEmpty()) {
            return -1;
        }
        int val = elem[0];
        swap(0,userSize-1);
        userSize--;
        siftDown(0,userSize);
        return val;
    }

    //判断栈是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return userSize == 0;
    }

    //堆排序(从小到大排)
    public void heapSort() {
        int a = userSize - 1;
        while(a > 0) {
            swap(0, a);
            siftDown(0,a);
            a--;
        }

    }
}
